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Universidade Federal do Ceará
Laboratório de Biologia Molecular de Plantas

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Linhas de Pesquisa

O objetivo principal da Pesquisa é desenvolver tecnologias de regeneração e transformação genética de plantas cultivadas no nordeste, tais como a palma forrageira (Opuntia fícus-indica), a mandioca (Manihot esculenta) e o feijão-de-corda (Vigna unguiculata).

  • Palma Forrageira

A palma forrageira (Opuntia ficus-indica (L.) Miller), é uma cactácea amplamente utilizada no semi-árido nordestino e que desafia as adversidades de um clima seco e cálido e prospera em meios arenosos, pedregosos, secos, muito quentes de escassa fertilidade. Isto lhe permite crescer sob condições desfavoráveis, proporcionando ao gado um alimento são que lhe satisfaz a fome e, ao mesmo tempo, mitiga-lhe a sede. A palma forrageira é considerada pelos pequenos fazendeiros como lavouras de importante valor estratégico, sendo em muitas fazendas a base da alimentação dos bovinos, inclusive vacas leiteiras e bois de corte. Contudo, sua utilidade é limitada pela quantidade extremamente baixa de proteínas em seus cladódios. Por esta razão, muito esforço tem sido feito, no sentido de obter genótipos com teores elevados de proteínas e nós temos trabalhado para desenvolver protocolos de regeneração e de transformação genética, para permitir que técnicas moleculares de melhoramente genético sejam aplicados a esta cultura. Nosso trabalho esta voltado para: (1) estabelecer protocolos para o cultivo in vitro (micropropagação pela proliferação de gemas axilares, cultura de meristemas, cultura de protoplastos, embriogênese somática e organogênese) e (2) estabelecimento de protocolos para a transformação genética via bombardeamento de micropartículas e via Agrobacterium tumefaciens.

  • Mandioca

A importância da mandioca (Manihot esculenta Crantz) para a economia das maioria dos estados nordestinos vem aumentando a cada dia. Além da utilização tradicional na alimentação humana, a demanda por mandioca pelas indústrias da avicultura e panificação tem aumentado em função dos altos preços das farinhas de trigo e de milho. A necessidade de expandir a produção para satisfazer esta demanda, tem salientado a necessidade para a obtenção de genótipos mais produtivos, mais resistentes a doenças e adaptados as condições agro-ecológicos dos
estados nordestinos. Até recentemente, técnicas de cultura de tecidos para as cultivares utilizadas no nordeste, não haviam sido estabelecidas. Para atender esta necessidade, nós desenvolvemos protocolos para a regeneração, via embriogênese somática, de dez genótipos de mandioca cultivados no Nordeste, ao msmo tempo que demonstramos que cotilédones de embriões somáticos são excelentes alvos para transformação genética. Presentemente, nós estamos explorando as possibilidades de obtenção de variedades transgênicas de mandioca resistentes à sêca pela expressão do gene DREB1A

  • Feijão de Corda

Há vários anos, o feijão-de-corda (Vigna unguiculata L. Walp.) vem sendo objeto de estudos bioquímicos no Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da UFC. Nossos estudos tiveram foco no estudo de proteínas tanto do ponto de vista da qualidade nutricional, quanto do ponto de vista functional e no estudo dos efeitos da salinidade sobre o crescimento e desenvolvimento. Estes estudos levaram à identificação de diferentes tipos de proteínas (inibidores de proteinases, quitinases, lectinas, glucanases, peroxidases ribonucleases etc.) que mostramos serem components do arsenal de defesa da planta contra estresses bióticos e abióticos. Estes estudos sugeriram ainda que a manipulação dos níveis de expressão de alguns destes genes poderiam resultar no aumento da resistência contra estresses bióticos e abióticos. A verificação experimental desta possibilidade esta na dependência do desenvolvimento de tecnologias que ainda não foram desenvolvidas para o feijão-de-corda: tecnologias de regeneração e transformação genética. Os estudos em nosso laboratório estão focados no desenvolvimento de sistemas de regeneração baseados na embriogênese somática. Presentemente nós estamos aperfeiçoando um sistema de regeneração a partir de calos embriogênicos friáveis. Estes estudos envolvem um estudo proteômico comparativo sobre a deposição de proteínas durante o desenvolvimento de embriões zigóticos e de embriões somáticos.

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